2) уменьшается в 2 раза
3) увеличивается в 4 раза (+)
4) уменьшается в 4 раза
Правильный ответ: увеличивается в 4 раза. При подъёме самолёта с 6 до 9 км уменьшается толщина атмосферного слоя, экранирующего экипаж и пассажиров от галактического космического излучения. В результате до человека достигает больше первичных высокоэнергетических протонов и ядер, а также вторичных частиц, образующихся в каскаде взаимодействий с атмосферой. В принятой для учебных расчётов зависимости увеличение высоты с 6 до 9 км приводит примерно к четырёхкратному росту мощности поглощённой дозы при прочих равных условиях.
Поглощённая доза определяется как энергия ионизирующего излучения, переданная единице массы вещества: D = dE/dm; её единицей является грей (Гр). Для авиационной радиационной безопасности чаще применяют микрозиверты и оценивают эквивалентную или эффективную дозу, учитывающую вид излучения и радиочувствительность органов. Рост дозы обусловлен не законом обратных квадратов расстояния, как для точечного источника, а ослаблением атмосферного экрана; особенно значим вклад вторичного нейтронного и протонного излучения.
Фактическая доза за рейс зависит также от продолжительности полёта, геомагнитной широты маршрута, солнечной активности и периода прохождения солнечных протонных событий. При обычных пассажирских и служебных перелётах уровни облучения не вызывают острой лучевой болезни или ранних детерминированных эффектов, однако при регулярных полётах доза суммируется и учитывается как фактор небольшого повышения стохастического риска.
| Фактор или показатель | Полёт на высоте около 6 км | Полёт на высоте около 9 км | Медицинское значение |
|---|---|---|---|
| Толщина атмосферного экрана | Больше; ослабление космического излучения выражено сильнее | Меньше; защита атмосферы существенно снижена | Основная причина увеличения радиационной нагрузки с высотой |
| Поток первичных космических частиц | Значительная часть частиц поглощается или рассеивается в атмосфере | До кабины и пассажирского салона доходит больше протонов и тяжёлых ядер | Возрастает энергия, передаваемая тканям |
| Вторичное излучение | Формируется в атмосфере, но частично ослабляется до достижения самолёта | Интенсивность вторичных нейтронов, протонов и мюонов выше | Смешанный спектр определяет радиобиологическую значимость дозы |
| Мощность поглощённой дозы | Условно принимается за исходный уровень | В учебной расчётной модели примерно в 4 раза выше | Обосновывает выбор правильного варианта ответа |
| Геомагнитная широта маршрута | На средних и низких широтах часть заряженных частиц отклоняется магнитным полем Земли | На высоких широтах защитное действие магнитного поля слабее | Одинаковая высота не гарантирует одинаковую дозу |
| Продолжительность и повторяемость полётов | Доза за один рейс определяется временем пребывания на эшелоне | При длительном или многократном пребывании накопленная доза выше | Особенно важно для членов экипажа и часто летающих пассажиров |
| Клиническая оценка | Острые лучевые эффекты при обычных рейсах не ожидаются | Также не вызывает острой лучевой болезни, но увеличивает суммарную экспозицию | Оценивается прежде всего долгосрочный стохастический риск |
Таким образом, при повышении эшелона полёта с 6 до 9 км резко уменьшается атмосферное экранирование и возрастает мощность дозы космического излучения. Четырёхкратное увеличение следует рассматривать как расчётную оценку для стандартных условий, а не как универсальную величину для каждого маршрута. В практической медицине полётов используют радиационный мониторинг и расчёт эффективной дозы с учётом маршрута, длительности рейса и солнечной активности.